O manto superior

O manto superior inicia sob a crosta oceânica a uma profundidade média de 6 km e sob a crosta continental a uma profundidade média de 35 km, atingindo profundidades de até 400 km. A descontinuidade entre a crosta e o manto é denominada descontinuidade de Mohorovicic.

Evidências baseadas em dados geofísicos, geológicos, petrológicos e extraterrestres indicam que a sua composição é peridotítica. As velocidades das ondas sísmicas são tipicamente de 8,0 - 8,2 km/s, as quais são maiores do que as da crosta inferior (6,5 - 7,8 km/s). Os dados geofísicos demonstraram que entre 50 e 200 km de profundidade ocorre uma diminuição na velocidade das ondas P (longitudinais) e uma forte atenuação das ondas S (transversais).

Esta região é conhecida como zona de baixa velocidade.

Composição química:

O modelo mais aceito atualmente é baseado no peridotito, que é uma família de rochas ultrabásicas tipicamente compostas por olivina magnesiana (aprox. 80%) e piroxênio (cerca de 20%). Essas rochas ocorrem em cinturões de montanhas dobradas, ilhas oceânicas e em kimberlitos.

As evidências experimentais mostram que a fusão parcial de peridotito pode originar os basaltos oceânicos nas condições de pressão e temperatura existentes no manto superior, sendo que este processo ocorre provavelmente na zona de baixa velocidade.

Os estudos efetuados em seqüências ofiolíticas e na litosfera oceânica tem demonstrado que a formação de 5 km de crosta oceânica efetua-se às custas da porção mais superficial do manto superior. O grau de fusão parcial deve ser de 25%, empobrecendo esta zona em componentes de mais baixa temperatura de fusão. Existem evidências de que o manto torna-se menos empobrecido com o aumento da profundidade.

Composição mineralógica:

Informações importantes sobre a mineralogia do manto superior foram obtidas por meio de estudos de ofiolitos, os quais representam provavelmente secções do assoalho oceânico englobadas pela crosta continental, apresentando características um pouco diferentes daquelas encontradas nas rochas da crosta oceânica, mas podem ser considerados como representativos das mesmas.

Os peridotitos do tipo granada-lherzolito (olivina (60%), orto e clinopiroxênio (30%), espinélio + granada + plagioclásio (10%)) representam provavelmente os peridotitos do manto primitivo, que ao sofrerem fusão parcial originam líquidos basálticos, deixando como resíduos harzburgitos (olivina (80%) e ortopiroxênio (20%)) e dunitos (olivina). Em um gráfico Pressão x Temperatura observa-se que em profundidades menores a mineralogia deve ser a de um plagioclásio-lherzolito (freqüentemente encontrado em ofiolitos) e com o aumento da pressão passaria para espinélio-lherzolito (nódulos em basaltos alcalinos) e em pressões maiores ainda a mineralogia estável é a de granada-lherzolito (nódulos em kimberlitos).